Глубокая стимуляция мозга на основе света снимает симптомы болезни Паркинсона

Биомедицинские инженеры Университета Дьюка использовали глубокую стимуляцию мозга на основе света для лечения двигательной дисфункции в модели болезни Паркинсона на животных. В случае, когда предыдущие попытки не увенчались успехом, этот метод обещает дать новое понимание того, почему глубокая стимуляция мозга работает и как ее можно улучшить для каждого пациента.

Результаты появятся в сети 20 апреля в The Journal of Neuroscience .

«Если вы думаете, что область мозга, которую лечат при глубокой стимуляции мозга, – это тарелка спагетти с фрикадельками, представляющими тела нервных клеток, и спагетти, представляющими аксоны нервных клеток, то существует давняя дискуссия о том, влияет ли лечение на спагетти, фрикадельки или какое-то их сочетание, – сказал Уоррен Гриль, заслуженный профессор биомедицинской инженерии им. Эдмунда Т. Пратта-младшего.

«Но это невозможно ответить, используя традиционные методы, потому что электрическая стимуляция мозга влияет на них, а также на перец, лук и все остальное в блюде. ​​Однако наш новый метод на основе света способен нацеливаться только на один ингредиент так что теперь мы можем начать дразнить отдельные эффекты активации различных нейронных элементов “.

В метафоре Гриля фрикадельки – это нейроны, составляющие субталамическое ядро , небольшой компонент системы контроля базальных ганглиев, который, как полагают, выполняет выбор действий. Хотя его точная функция остается неизвестной, исследования показывают, что он контролирует мышечные реакции. Спагетти в чаше представляют собой длинные нервные волокна, называемые гипернаправленным путем, которые простираются в область от нейронов в коре головного мозга, тонкий наружный слой нейронов, ответственных за большую часть обработки информации мозга. А перец, лук и другие ингредиенты – это различные типы опорных клеток, обнаруживаемых в мозге.

Читайте по теме:  Неотложная помощь, магазины закрыты в итальянском городе из-за блокировки коронавируса

Как предполагает Гриль, выявление роли, которую играют все эти различные типы клеток в опосредовании эффектов глубокой стимуляции мозга, с помощью традиционных методов практически невозможно. Отдельные типы клеток не могут быть выделены с помощью электростимуляции, и электрические импульсы ослепляют сенсоры исследователей в течение критической миллисекунды непосредственно после запуска.

В 2006 году команда исследователей попыталась использовать оптогенетику, чтобы обойти эти проблемы. Оптогенетика – это метод генетической модификации специфических клеток для экспрессии светочувствительных ионных каналов, позволяющий исследователям контролировать их активность с помощью вспышек света. Исследователи внедрили эти светочувствительные ионные каналы в «фрикадельки» субталамического ядра у крыс и излучали световые импульсы с той же скоростью, что и при глубокой стимуляции мозга. Лечение, однако, не смогло ослабить какие-либо физические симптомы у крыс, что привело исследователей к выводу, что стимуляция субталамического ядра сама по себе является неадекватным подходом к лечению.

Но исследование никогда не оставляло желать лучшего.

«Нейроны, стимулируемые оптогенетикой, обычно не реагируют очень быстро, и мне казалось, что исследователи мигали светом быстрее, чем нейроны могли справиться», – сказал Грилл. «Данные подтверждают это, поскольку нейроны, по-видимому, реагируют не случайно, а случайно, а не синхронно со вспышками. А проведенное нами предыдущее исследование показало, что случайные паттерны глубокой стимуляции мозга не эффективны для облегчения симптомов».

Грилю потребовалось более десяти лет, чтобы проверить свою теорию, но два недавних события позволили ему следовать своей догадке. Исследователи разработали более быструю форму оптогенетики под названием Chronos, которая могла бы идти в ногу со скоростями, традиционно используемыми при глубокой стимуляции мозга. И Chunxiu Yu, исследователь с опытом в оптогенетике, присоединился к лаборатории Гриля. Также в работе Гриля участвовали Исаак Кассар, доктор биологических наук, аспирант, и Джейдип Самбанги, студент биомедицинской инженерии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Варикоз: симптомы, лечение и профилактика заболевания
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector